VAI TRÒ CỦA SILIC ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG

1. Triệu chứng thiếu hụt silic (Si) và nhu cầu của silic trong cây:

– Các nguyên tố silic được coi là chất dinh dưỡng ‘dị thường’ bởi nó không cần thiết cho chức năng cũng như sự phát triển của thực vật. Tuy nhiên, silicon được hấp thụ dưới dạng Si(OH)₄ từ đất với số lượng lớn cao gấp nhiều lần so với các chất dinh dưỡng đa lượng thiết yếu khác ở một số loài thực vật nhất định. Điển hình như lúa hấp thụ rất nhiều silic, nhiều gấp 4 lần chất nitơ (N).

– Si là thành phần chính cấu tạo nên đá và khoáng vật. Qua quá trình phong hóa một phầnSi được giải phóng ra có thể chuyển thành axit silic (H₄SiO₄) trong dung dịch, một phần lại có thể biến thành keo silic; đặc biệt là trong điều kiện bazơ yếu, Si bị tách ra thành những kết tủa keo có công thức chung là SiO₂.n(H₂O). Những axit silic này sẽ kết hợp với những hydroxide hoặc muối tan của kim loại cũng vừa được giải phóng ra (do sự phong hóa) tạo thành những muối silicate; trong điều kiện bazơ yếu những axit silic tạo với K và Na thành những silicate hòa tan:

SiO₂ + 2NaOH => Na₂SiO₃ + H₂O

SiO₂ + 2K₂CO₃ => K2SiO₃ + CO₂

– Khi thiếu Si cây lúa trở nên mềm và rũ xuống làm tăng sự che rợp nhau của quần thể, hoạt động quang hợp bị hạn chế, thiếu Si nghiêm trọng làm giảm số bông/m², số hạt chắc/bông dẫn đến sụt giảm năng suất. Cây bị thiếu Si dễ bị nhiễm các bệnh do nấm Pyricularia:

– Các loại cây tích lũy nhiều Si thường biểu hiện triệu chứng thiếu Si. Triệu chứng thiếu Si điển hình ở lúa là lá già bị chết hoại và héo rũ đi cùng với mức độ thoát hơi nước cao. Trên cà chua, loại cây thuộc nhóm không tích lũy Si, có biểu hiện thiếu Si trong giai đoạn tiếp tục tạo quả, những lá mới ra bị dị tật, sự thụ phấn và tạo quả không thành công.

 

 

2. Vai trò của silic (Si) đối với cây trồng

– Si có ảnh hưởng lên sự tổng hợp Lignin. Vách tế bào của rễ cây lúa mì không có Si cho thấy tỷ lệ lignin bị sụt giảm trong khi đó tỷ lệ các phenolic gia tăng.. Tùy trường hợp, Si có thể được đánh giá là có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự sinh trưởng và năng suất cây trồng, hoặc không ảnh hưởng.

Si có thể làm ảnh hưởng của Mn, Fe do các nguyên nhân sau: – Dưới ảnh hưởng của Si, Mn được di chuyển dễ dàng từ các mạch dẫn truyền đến các bộ phân bên trên vì vậy ngăn chặn sự tích lũy Mn tại chỗ. – Si khống chế sự hấp thụ Fe và Mn vào cây: Trong đất lúa nước thường chứa Fe và Mn dạng khử với lượng lớn, sự hiện diện của Si trong cây với hàm lượng cao dường như làm tăng tỷ lệ những khoảng trống chứa khí trong chồi và rễ có thể giúp oxy được vận chuyển vào rễ, vì vậy khả năng oxy hóa của rễ được tăng cường. Dạng Fe2+ và Mn2+ được oxy hóa bởi rễ lúa chuyển thành dạng không tan và kết tủa trên bề mặt rễ. Tuy nhiên, Fe và Mn dạng oxy hóa bám trên bề mặt rễ có thể gây cản trở sự hút nước và dinh dưỡng của cây

 – Mặc dù không được coi là thiết yếu cho sự tăng trưởng và phát triển của cây, silicon có lợi cho sự tăng trưởng của cây thông qua năng suất cao hơn (gạo và dưa chuột) hoặc hàm lượng đường (mía).Silic lắng đọng cao trong các mô thực vật, tăng cường sức mạnh và độ cứng của chúng. Đặc biệt, Silic cải thiện khả năng kháng bệnh và sâu bệnh như phấn trắng, bệnh đốm lá và bệnh đốm mắt cua và nhiều loại côn trùng gây hại bằng cách kích thích các cơ chế phản ứng phòng vệ, Silic tăng cường độ phì nhiêu của đất, cải thiện tính chất vật lý của đất, tăng khả năng quang hợp, điều hòa sự thoát hơi nước, tăng khả năng chịu đựng các yếu tố độc hại như Fe và Mn và giảm thiệt hại do sương gió.

– Đối với cây lúa, Si làm lá mọc thẳng giúp hấp thụ ánh sáng tốt hơn, tăng cường khả năng quang hợp, tăng hiệu lực Nitơ.

– Tác dụng tương hỗ giữa Silic và Photpho giúp cây hấp thụ dinh dưỡng tốt hơn, tăng trưởng nhanh làm pha loãng nồng độ sắt, nhôm trong cây từ đó làm tăng khả năng chống chịu phèn cho cây.Về phương diện hóa học acid orthosilic (axit silic) có một số tính chất tương tự với acid orthophosphoric (ví dụ, Si và P phản ứng với ammonium molipdate đều tạo phức màu vàng).

– Si cũng tăng cường sự hấp thụ lân của cây nhờ vào tác dụng làm giảm khả năng cố định lân của đất, cải thiện tình trạng lân dễ tiêu trong đất: (Cơ chế của hiện tượng này là do các anion silicate được bón vào có khả năng thay thế cácanion H₂PO4^– trên các vị trí hấp phụ của oxit Fe, Al. Tương tự anion phosphate, các anion của acidsilic có thể tham gia vào các phản ứng trao đổi ligand với các nhóm hydroxyl (OH) trên bề mặt khoáng; hoặc kết hợp với các oxit sắt, nhôm mang điện tích dương bằng lực hút tỉnh điện):

3.Con đường hấp thụ silic và các yếu tổ ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ silic trong cây:

– Cây hút silic dưới dạng dạng H₄SiO₄ theo 2 cơ chế: hấp thụ một cách thụ động bằng quá trình thoát hơi nước của cây; hấp thụ có chọn lọc do sự chi phối của quá trình trao đổi chất. Cho dù cây trồng hấp thụ theo cơ chế nào thì vẫn phụ thuộc vào loại cây và nồng độ của H₄SiO₄ ở bề mặt rễ.

– Bản chất của việc bón silicate, hoặc bón những loại phân lân nung chảy là do trong đất muối silicate có khả năng chuyển một số loại phosphate thành dạng dễ tiêu hơn, ví dụ:

K₂SiO₃ + CaHPO₄ => CaSiO₃ + K₂HPO₄

– Quan hệ tương hỗ giữa Si và P trong cây tăng sự hấp thụ và chuyển hóa các chất dinh dưỡng P, Si và N của cây lúa, làm giàu hàm lượng sắt, nhôm vì vậy làm tăng tỷ lệ P/Fe và P/Al trong cây. Bón kết hợp P với Si có ảnh hưởng tốt lên sự sinh trưởng của cây lúa trồng trên đất phèn trong nhà lưới, làm tăng trọng lượng sinh khối, số nhánh/cây và chiều cao cây so với cây lúa không được bón P và Si hoặc chỉ được bón riêng rẽ P hay Si.

Ks. Nguyễn Thị Thu Vân

Phụ trách Bộ Phận R&D – Vidan Co., LTD